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摘要：松塔水电站坝基基岩主要由细砂岩夹粉砂岩、泥岩构成，节理较发育，风化程度高，透水性强，为了控制好帷幕灌浆施工质量，采用了灌浆自动记录仪等一系列质量控制措施，为灌浆过程控制提供了有效保障，其帷幕灌浆收到了较好的效果。
关键词：松塔水电站帷幕灌浆施工要点质量控制
中图分类号：U665文献标识码： A
1、工程概况：
松塔水电站位于山西省寿阳县潇河主流松塔河上，大坝坝址控制流域面积1174 km2 ，位于寿阳县松塔镇下游14.2 km。松塔水电站的主要任务是以城市生活及供水及水力发电及为主，兼顾防涝、灌溉等综合利用。枢纽工程包括大坝、溢洪道、倒流泄洪洞及坝后发电站；供水工程包括加压泵站、输水隧洞、供水管道。松塔水电站大坝为均质土坝，坝高62.6m，坝顶长度528.0m。
根据工程地质资料和压水试验情況，坝基风化带和裂隙发育带透水率在3.8～66.7 Lu之间，在粘土截水槽底部设帷幕灌浆，灌浆孔深入基岩中等透水层下限5m，即孔深约50m，孔距2.0m；除桩号FS +289.4～FS 0+364.4段为双排孔外，其他部位均为单排，孔距、排距均为2.0m。坝基帷幕灌浆的长度为13587 m，坝肩帷幕灌浆长度为9507 m。
2、施工工艺：
帷幕灌浆施工主要工艺流程为：钻孔定位→钻孔→洗孔→裂隙冲洗→压水试验→制浆→灌浆→封孔→检查，其具体流程图如下：
帷幕灌浆施工工艺流程图
3、灌浆各工序的施工要点
3.1、钻孔
钻孔前首先用全站仪进行测量放样，放样要求精确，标志清楚。钻孔采用XU300型地质回转钻机钻进。钻孔过程中土层段采用边下套管边钻进，砂砾石段将采用粘土制浆护壁，基岩段采用清水循环钻进。
钻孔工作在灌浆施工中占有极其重要的作用，它的成功与否直接影响灌浆施工的成败。要求钻机安放必须牢固平稳、开孔孔位与设计位置偏差不得大于规范要求、孔深必须满足设计图纸要求、孔斜采用测斜仪进行检查，如发现孔斜超过规定值时，及时纠正，当纠正无效时，则按废孔处理，重新钻孔。
3.2洗孔、裂隙冲洗
每个灌浆孔段都应进行冲洗，冲洗直至回水澄清后结束。裂隙冲洗在洗孔完成后进行，冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1Mpa时，采用1Mpa。裂隙冲洗应冲至回水澄清后10min结束。当邻近有正在灌浆的灌浆孔或灌浆结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。
帷幕灌浆孔（段）冲洗后，该孔（段）应立即进行下一道工序施工，因故中断时间间隔超过24h的则在灌浆前重新进行冲洗。
3.3压水试验
帷幕灌浆压水试验在裂隙冲洗后进行。帷幕灌浆先导孔压水试验采用单点法，检查孔压水试验采用五点法。其先导孔和检查孔规定的压水试验压力按SL62-94附录A执行。
压力试验为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa时，采用1Mpa；流量稳定后压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。
3.4制浆
采用集中制浆站制浆和现场制浆相结合的方式，集中制浆站设在坝址下游空置的场地上，主要用于坝基部分的灌浆施工。坝肩及延伸段部分采用搅拌机现场制浆。
纯水泥浆液使用普通搅拌机时不少于3min；使用高速搅拌机时，搅拌时间不少于30s。浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完时间小于4h。
3.5灌浆
灌浆严格的按照分序逐渐加密的原则进行，即先灌Ⅰ序孔，再灌Ⅱ序孔，最后灌Ⅲ序孔。由双排孔组成的帷幕灌浆，先灌下游排，后灌上游排。
灌浆压力和灌浆方法按试验完成后确定的施工参数进行。帷幕灌浆孔采用孔口封闭自上而下分段灌浆法进行。灌浆段长度为5~6 m，遇特殊情况经监理工程师同意后可适当缩减或加长。孔口无涌水的孔段或孔口封闭灌浆法施工，灌浆结束可不待凝。但在断层、破碎带等地质条件复杂地区则宜待凝，待凝时间根据现场地质条件确定。
浆液水灰比和帷幕灌浆浆液变换标准：灌浆浆液的浓度由稀到浓，逐级变换，浆液水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1六个比级，开灌水灰比可采用5:1。当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级。
帷幕灌浆结束标准：帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法，在规定压力下，当注入率不大于1L/min后，继续灌注60min，灌浆即可结束，对长期达不到结束标准时，应报请监理工程师共同研究处理措施。
3.6 灌浆过程中特殊情况处理。
灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，根据具体情况采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。
灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆，采取一泵灌一孔。否则需将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，串浆孔再行扫孔、冲洗、而后继续钻进和灌浆。
灌浆工作必须连续进行，若因故中断，及早恢复灌浆；否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗，则进行扫孔，而后恢复灌浆。恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，可采取：低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆。
4、灌浆质量控制的主要措施
4.1灌浆生产性试验
在灌浆前，选择合适的部位进行帷幕灌浆生产性试验，通过试验，取定适合该工程地质条件的施工参数，如孔距、灌浆压力、浆液变换比级、浆液比重、浆液流量和结束标准等，以确保灌浆施工质量。
4.2 灌浆原材料质量控制
按设计要求灌浆采用42.5级普通硅酸盐水泥，经试验选定各项指标符合标准的水泥品种。并要求进场的水泥不得受潮、不应存放过久，出厂期超过三个月的水泥不得使用。灌浆拌和用水必须符合JGJ63-2006的规定，拌浆水的温度不得高于40℃。
4.3各工序的质量控制
按照施工规范要求，严格控制钻孔、洗孔、压水试验、灌浆、封孔等工序的施工质量，注重各各工序的施工要点。 严格执行“三检一验”制，即机组内部班组自检、施工机组质检员二检、项目部质检员三检、监理工程师检查验收制度。做到未经检验与验收的工序，不进入下道工序的施工。
4.4质量检查情况
帷幕灌浆质量检查以分析检查孔压水试验成果为主，结合钻孔、检查孔取芯资料、灌浆记录和测试成果等评定其质量。
帷幕灌浆检查孔数量取总灌浆孔的10%，并且每个单元工程内至少应布置一个检查孔。在每个部位基本孔灌浆结束14天后，由监理工程师根据灌浆原始资料确定位置，进行检查孔压水试验。
该工程共布置了50个检查孔，平均吕容值为2.99Lu，最大4.85Lu，最小0.33Lu，均满足设计小于5Lu的要求。这表明帷幕灌浆的效果非常明显，满足设计要求。
帷幕灌浆检查孔钻取岩芯，按取芯次序统一编号，填牌装箱，并绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述。从检查孔取芯的结果可以看到，岩芯表面有水泥结石，表明灌浆效果良好。
4.5引进灌浆自动记录仪确保质量
帷幕灌浆属隐蔽工程，其施工质量和效果不可能直观地评价，只能分析记录施工过程中的数据来进行评价。之前这些参数的量测和记录全由人工完成，数据的准确性会受到人为因素的影响，从而影响灌浆成果的分析。
灌浆自动记录仪的应用为加强灌浆过程控制提供了有效保障，在灌浆施工过程中，由于水泥浆液的流量和水泥浆液的压力是重要的两个施工参数，采用灌浆自动记录仪可以随时监控这两个参数（自动记录仪安装位置如下图所示）。故使用灌浆自动记录仪，可以防止工程施工过程中发生质量缺陷问题。
在使用灌浆自动记录仪就能够实时自动记录各个时间段的流量、压力。即真实准确的测量数值，避免人工误差，降低人工工作强度，提高工程质量控制力度。监理人员也可以随时进行了实时检查，了解各个时段灌浆情况。
5、结论
帷幕灌浆是大坝坝基防渗处理的一种常用方法，其防渗效果如何，能否形成连续、完整的防渗帷幕体，直接关系到整个大坝的安危。松塔水电站大坝工程坝基帷幕灌浆在周密设计的同时，通过一系列有效的施工措施，使用了灌浆自动记录仪，确保灌浆施工中数据记录的真实，真正做到灌浆工程施工过程可控、成果数据可信，为水库安全运行提供保障。
关键词：松塔水电站帷幕灌浆施工要点质量控制
中图分类号：U665文献标识码： A
1、工程概况：
松塔水电站位于山西省寿阳县潇河主流松塔河上，大坝坝址控制流域面积1174 km2 ，位于寿阳县松塔镇下游14.2 km。松塔水电站的主要任务是以城市生活及供水及水力发电及为主，兼顾防涝、灌溉等综合利用。枢纽工程包括大坝、溢洪道、倒流泄洪洞及坝后发电站；供水工程包括加压泵站、输水隧洞、供水管道。松塔水电站大坝为均质土坝，坝高62.6m，坝顶长度528.0m。
根据工程地质资料和压水试验情況，坝基风化带和裂隙发育带透水率在3.8～66.7 Lu之间，在粘土截水槽底部设帷幕灌浆，灌浆孔深入基岩中等透水层下限5m，即孔深约50m，孔距2.0m；除桩号FS +289.4～FS 0+364.4段为双排孔外，其他部位均为单排，孔距、排距均为2.0m。坝基帷幕灌浆的长度为13587 m，坝肩帷幕灌浆长度为9507 m。
2、施工工艺：
帷幕灌浆施工主要工艺流程为：钻孔定位→钻孔→洗孔→裂隙冲洗→压水试验→制浆→灌浆→封孔→检查，其具体流程图如下：
帷幕灌浆施工工艺流程图
3、灌浆各工序的施工要点
3.1、钻孔
钻孔前首先用全站仪进行测量放样，放样要求精确，标志清楚。钻孔采用XU300型地质回转钻机钻进。钻孔过程中土层段采用边下套管边钻进，砂砾石段将采用粘土制浆护壁，基岩段采用清水循环钻进。
钻孔工作在灌浆施工中占有极其重要的作用，它的成功与否直接影响灌浆施工的成败。要求钻机安放必须牢固平稳、开孔孔位与设计位置偏差不得大于规范要求、孔深必须满足设计图纸要求、孔斜采用测斜仪进行检查，如发现孔斜超过规定值时，及时纠正，当纠正无效时，则按废孔处理，重新钻孔。
3.2洗孔、裂隙冲洗
每个灌浆孔段都应进行冲洗，冲洗直至回水澄清后结束。裂隙冲洗在洗孔完成后进行，冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1Mpa时，采用1Mpa。裂隙冲洗应冲至回水澄清后10min结束。当邻近有正在灌浆的灌浆孔或灌浆结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。
帷幕灌浆孔（段）冲洗后，该孔（段）应立即进行下一道工序施工，因故中断时间间隔超过24h的则在灌浆前重新进行冲洗。
3.3压水试验
帷幕灌浆压水试验在裂隙冲洗后进行。帷幕灌浆先导孔压水试验采用单点法，检查孔压水试验采用五点法。其先导孔和检查孔规定的压水试验压力按SL62-94附录A执行。
压力试验为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa时，采用1Mpa；流量稳定后压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。
3.4制浆
采用集中制浆站制浆和现场制浆相结合的方式，集中制浆站设在坝址下游空置的场地上，主要用于坝基部分的灌浆施工。坝肩及延伸段部分采用搅拌机现场制浆。
纯水泥浆液使用普通搅拌机时不少于3min；使用高速搅拌机时，搅拌时间不少于30s。浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完时间小于4h。
3.5灌浆
灌浆严格的按照分序逐渐加密的原则进行，即先灌Ⅰ序孔，再灌Ⅱ序孔，最后灌Ⅲ序孔。由双排孔组成的帷幕灌浆，先灌下游排，后灌上游排。
灌浆压力和灌浆方法按试验完成后确定的施工参数进行。帷幕灌浆孔采用孔口封闭自上而下分段灌浆法进行。灌浆段长度为5~6 m，遇特殊情况经监理工程师同意后可适当缩减或加长。孔口无涌水的孔段或孔口封闭灌浆法施工，灌浆结束可不待凝。但在断层、破碎带等地质条件复杂地区则宜待凝，待凝时间根据现场地质条件确定。
浆液水灰比和帷幕灌浆浆液变换标准：灌浆浆液的浓度由稀到浓，逐级变换，浆液水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1六个比级，开灌水灰比可采用5:1。当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级。
帷幕灌浆结束标准：帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法，在规定压力下，当注入率不大于1L/min后，继续灌注60min，灌浆即可结束，对长期达不到结束标准时，应报请监理工程师共同研究处理措施。
3.6 灌浆过程中特殊情况处理。
灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，根据具体情况采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。
灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆，采取一泵灌一孔。否则需将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，串浆孔再行扫孔、冲洗、而后继续钻进和灌浆。
灌浆工作必须连续进行，若因故中断，及早恢复灌浆；否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗，则进行扫孔，而后恢复灌浆。恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，可采取：低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆。
4、灌浆质量控制的主要措施
4.1灌浆生产性试验
在灌浆前，选择合适的部位进行帷幕灌浆生产性试验，通过试验，取定适合该工程地质条件的施工参数，如孔距、灌浆压力、浆液变换比级、浆液比重、浆液流量和结束标准等，以确保灌浆施工质量。
4.2 灌浆原材料质量控制
按设计要求灌浆采用42.5级普通硅酸盐水泥，经试验选定各项指标符合标准的水泥品种。并要求进场的水泥不得受潮、不应存放过久，出厂期超过三个月的水泥不得使用。灌浆拌和用水必须符合JGJ63-2006的规定，拌浆水的温度不得高于40℃。
4.3各工序的质量控制
按照施工规范要求，严格控制钻孔、洗孔、压水试验、灌浆、封孔等工序的施工质量，注重各各工序的施工要点。 严格执行“三检一验”制，即机组内部班组自检、施工机组质检员二检、项目部质检员三检、监理工程师检查验收制度。做到未经检验与验收的工序，不进入下道工序的施工。
4.4质量检查情况
帷幕灌浆质量检查以分析检查孔压水试验成果为主，结合钻孔、检查孔取芯资料、灌浆记录和测试成果等评定其质量。
帷幕灌浆检查孔数量取总灌浆孔的10%，并且每个单元工程内至少应布置一个检查孔。在每个部位基本孔灌浆结束14天后，由监理工程师根据灌浆原始资料确定位置，进行检查孔压水试验。
该工程共布置了50个检查孔，平均吕容值为2.99Lu，最大4.85Lu，最小0.33Lu，均满足设计小于5Lu的要求。这表明帷幕灌浆的效果非常明显，满足设计要求。
帷幕灌浆检查孔钻取岩芯，按取芯次序统一编号，填牌装箱，并绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述。从检查孔取芯的结果可以看到，岩芯表面有水泥结石，表明灌浆效果良好。
4.5引进灌浆自动记录仪确保质量
帷幕灌浆属隐蔽工程，其施工质量和效果不可能直观地评价，只能分析记录施工过程中的数据来进行评价。之前这些参数的量测和记录全由人工完成，数据的准确性会受到人为因素的影响，从而影响灌浆成果的分析。
灌浆自动记录仪的应用为加强灌浆过程控制提供了有效保障，在灌浆施工过程中，由于水泥浆液的流量和水泥浆液的压力是重要的两个施工参数，采用灌浆自动记录仪可以随时监控这两个参数（自动记录仪安装位置如下图所示）。故使用灌浆自动记录仪，可以防止工程施工过程中发生质量缺陷问题。
在使用灌浆自动记录仪就能够实时自动记录各个时间段的流量、压力。即真实准确的测量数值，避免人工误差，降低人工工作强度，提高工程质量控制力度。监理人员也可以随时进行了实时检查，了解各个时段灌浆情况。
5、结论
帷幕灌浆是大坝坝基防渗处理的一种常用方法，其防渗效果如何，能否形成连续、完整的防渗帷幕体，直接关系到整个大坝的安危。松塔水电站大坝工程坝基帷幕灌浆在周密设计的同时，通过一系列有效的施工措施，使用了灌浆自动记录仪，确保灌浆施工中数据记录的真实，真正做到灌浆工程施工过程可控、成果数据可信，为水库安全运行提供保障。